Caracterización de la lacasa de "Streptomyces cyaneus" CECT 3335 y aproximación al estudio de su potencial oxidativo y función biológica

Resumen

Las lacasas son metaloproteínas con actividad fenoloxidasa que se incluyen en el grupo de las oxidasas multicobre. Catalizan la oxidación de un amplio rango de compuestos aromáticos en un proceso acoplado a la reducción del oxígeno molecular a agua. Su presencia ha sido descrita en plantas, hongos, insectos, bacterias y arqueas, habiendo sido implicadas en multitud de procesos biológicos diferentes. El hecho de que estas enzimas posean una gran versatilidad catalítica, potenciada por la participación de compuestos mediadores de oxidación, ha suscitado entre los investigadores un gran interés debido a su potencial aplicación en numerosas industrias tecnológicas. En este trabajo se ha abordado el estudio del potencial oxidativo de la cepa Streptomyces cyaneus CECT 3335, productor de una lacasa denominada SclA, tanto a través de la puesta a punto de sistemas lacasa-mediador, como mediante la inducción de radicales hidroxilo a través de un ciclo redox de quinonas, considerado este último como un proceso microbiano de oxidación avanzada. Ambas estrategias demostraron ser altamente eficaces en la degradación de los colorantes textiles. Además, el proceso microbiano de oxidación avanzada permitió la completa destoxificación de los colorantes seleccionados. El interés biotecnológico y medioambiental suscitado por la lacasa SclA, nos condujo a su posterior caracterización molecular y sobreexpresión heteróloga en Escherichia coli, lo que permitió comparar la secuencia del gen con las correspondientes a otras lacasas bacterianas. Por otro lado, se pudo disponer de la enzima recombinante en forma soluble y llevar a cabo una caracterización físico-química y cinética de la misma. Esta caracterización puso de manifiesto su gran estabilidad al pH y la temperatura, así como un incremento de su afinidad por el sustrato ABTS respecto a la enzima nativa. Por último, con el fin de elucidar la función biológica desempeñada por la lacasa SclA, caracterizada en este trabajo, en el microorganismo productor, se obtuvo un mutante no productor de lacasa (SclA-) mediante disrupción génica. Los resultados obtenidos no permitieron atribuir de manera concluyente ninguna de las funciones analizadas (morfogénesis, pigmentación de esporas, resistencia al cobre y degradación de la lignina) a la enzima producida.